(57)【要約】【課題】ウエハレベルレンズにおいて、小型化を可能とする撮像レンズ等を実現する。【解決手段】ウエハレベルレンズ１１０の有効領域１８３の外周に設けられた外周領域１８４の、光軸１１０ｃに対して垂直な断面の形状が、受光部１４４Ｒの形状の相似形である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエハにおける同一面に複数枚のレンズが配置されて成るレンズアレイから、該レンズのうちの１枚を切り出して製造された撮像レンズであって、
上記撮像レンズの有効領域の外周に設けられた外周領域の、上記撮像レンズの光軸に対して垂直な断面の形状が、上記撮像レンズが光を集光する受光部の形状の相似形であることを特徴とする撮像レンズ。
【請求項２】
上記光軸の方向に隣接して、上記相似形である複数枚のレンズが貼り合わされていることを特徴とする請求項１に記載の撮像レンズ。
【請求項３】
上記撮像レンズの光軸に対して垂直な断面において、上記有効領域が円形でないことを特徴とする請求項１または２に記載の撮像レンズ。
【請求項４】
レンズアレイの平面視において、縦方向の縁が弓形であり、横方向の縁が直線形である有効領域を備えた複数枚のレンズが、縦方向および横方向に並ぶようにウエハに配置されており、
上記複数枚のレンズの各々は、上記縦方向の寸法と上記横方向の寸法との比率が、３：４または９：１６であり、
上記縦方向の１列を構成する各レンズの上記有効領域が連なって配置されていることを特徴とするレンズアレイ。
【請求項５】
ウエハにおける同一面に複数枚のレンズが配置されて成るレンズアレイから、該レンズのうちの１枚を切り出して製造された撮像レンズの製造方法であって、
上記撮像レンズの有効領域の外周に設けられた外周領域の、上記撮像レンズの光軸に対して垂直な断面の形状が、上記撮像レンズが光を集光する受光部の形状の相似形であるように、上記レンズアレイからの切り出しを行う工程を含むことを特徴とする撮像レンズの製造方法。
【請求項６】
複数の上記レンズアレイを用いて、上記光軸の方向に隣接する該レンズアレイ同士を貼り合わせてレンズアレイユニットを製造する工程と、
上記レンズアレイユニットから、各レンズアレイにつき１枚の上記レンズを切り出す工程とを含むことを特徴とする請求項５に記載の撮像レンズの製造方法。
【請求項７】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の撮像レンズと、
上記受光部を備えている撮像素子とを備えていることを特徴とする撮像モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエハレベルレンズプロセスにより製造された撮像レンズ（以下、「ウエハレベルレンズ」と称する）等に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
スマートフォンの売り上げ増加、および新興国での携帯電話機の普及により、近年、携帯機器（モバイル機器）向けのカメラモジュールの需要が大幅に伸びている。一方で、該カメラモジュールにおいては、価格競争も激しくなりつつある。
【０００３】
こうした状況から、上記カメラモジュールに搭載される撮像レンズを安価に大量生産する方法として、ウエハレベルレンズプロセスと呼ばれる製造プロセスの開発が進められている。
【０００４】
ウエハレベルレンズプロセスとは、１つのウエハにおける同一面に複数枚のレンズが配置されて成るレンズアレイを、レンズ毎に分割する（ウエハレベルレンズの個片化）という工程を経て、ウエハレベルレンズを製造するプロセスである。特に、ウエハレベルレンズプロセスとは、１つのウエハにおける同一面に複数枚のレンズが配置されて成るレンズアレイを、複数枚貼り合わせ、これ（レンズアレイユニット）を、各レンズアレイが備えているレンズの組み合わせ毎に分割する（ウエハレベルレンズの個片化）という工程を経て、複数枚のレンズによって構成されるウエハレベルレンズを製造するプロセスである。
【０００５】
特許文献１〜３には、ウエハレベルレンズプロセスによる、ウエハレベルレンズの製造方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−６４８７３号公報（２０１１年３月３１日公開）
【特許文献２】特開２０１１−６２８７９号公報（２０１１年３月３１日公開）
【特許文献３】特開２０１１−４３６０５号公報（２０１１年３月３日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ウエハレベルレンズプロセスでは、通常、各レンズアレイに関し、アレイ状である複数枚のレンズの配置が、特許文献３の実施例に開示されているような、縦横に一定のピッチで並んだ、正方形状の行列となる。また、複数のレンズアレイを貼り合わせたものを分割し、ウエハレベルレンズ毎への個片化を実施する際、該ウエハレベルレンズの外形は、レンズとしての機能を有する有効領域（外形が円形）に加え、その周囲の領域を含む正方形または円形であるのが一般的であった。
【０００８】
ここで、ウエハレベルレンズの外形とは、該ウエハレベルレンズの光軸に対して垂直である、該ウエハレベルレンズの断面の形状を意味している。有効領域の外形についても同様である。
【０００９】
正方形または円形の外形を有するウエハレベルレンズは、大型であるという問題が発生する。
【００１０】
本発明は、上記の問題に鑑みて為されたものであり、その目的は、ウエハレベルレンズにおいて、小型化を可能とする撮像レンズ、この撮像レンズを構成するレンズを備えたレンズアレイ、この撮像レンズの製造方法、およびこの撮像レンズを備えている撮像モジュールを実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の撮像レンズは、上記の問題を解決するために、ウエハにおける同一面に複数枚のレンズが配置されて成るレンズアレイから、該レンズのうちの１枚を切り出して製造された撮像レンズであって、上記撮像レンズの有効領域の外周に設けられた外周領域の、上記撮像レンズの光軸に対して垂直な断面の形状が、上記撮像レンズが光を集光する受光部の形状の相似形であることを特徴としている。
【００１２】
また、本発明の撮像レンズの製造方法は、上記の問題を解決するために、ウエハにおける同一面に複数枚のレンズが配置されて成るレンズアレイから、該レンズのうちの１枚を切り出して製造された撮像レンズの製造方法であって、上記撮像レンズの有効領域の外周に設けられた外周領域の、上記撮像レンズの光軸に対して垂直な断面の形状が、上記撮像レンズが光を集光する受光部の形状の相似形であるように、上記レンズアレイからの切り出しを行う工程を含むことを特徴としている。
【００１３】
上記の構成によれば、ウエハレベルレンズにおいて、小型化が可能となる。
【００１４】
すなわち、例えば撮像レンズと撮像素子とを組み合わせてカメラモジュールを構成する場合を考える。
【００１５】
上記撮像素子の受光部の縦横比（縦方向の寸法と横方向の寸法との比率）は、通常３：４もしくは９：１６である。つまり、撮像素子の受光部は、一般に長方形となる。このため、上記撮像レンズの光軸に対して垂直である、撮像レンズの断面の形状（撮像レンズの外形）が、該長方形の長辺の寸法を１辺の寸法として持つ正方形であると、撮像レンズでは、該長方形の短辺の方向において、該受光部にとって不要な領域を生じる。従来、この不要な領域が、撮像レンズの大型化の要因となっていた。
【００１６】
通常、レンズは回転対称に作製され、レンズにより形成される像は円形となり、この円を例えば有効像円と表現する。一方で、例えば、撮像素子の外形および受光部の形状は一般に四角形となる。よって、受光部の外に該当する有効像円の部分は、不要となる。この不要な部分に対応するレンズ部分については、撮像レンズの組み立て構成に必要な部分以外は、有効像円に影響を及ぼす有効領域（光学有効領域とも言う）であっても、不要である。
【００１７】
そこで、上記の構成によれば、上記の不要な領域に該当する撮像レンズの部分を削除することで、外形が小型化されたウエハレベルレンズを実現することができる。
【００１８】
また、上記の不要な領域を削除することで、受光部に侵入する迷光成分を低減することも可能となる。
【００１９】
なお、受光部は、単に撮像素子が備えている構成に加え、撮像素子における撮像レンズと向かい合う面そのものである（その形状が撮像素子の外形に相当する）構成であってもよいし、撮像素子以外の部材が備えている構成であってよい。ここで、撮像素子の外形とは、撮像レンズおよび撮像素子を備えた撮像モジュールにおいて、該撮像レンズの外形を規定する断面と平行である、該撮像素子の断面の形状を意味している。
【００２０】
また、本発明の撮像レンズは、上記光軸の方向に隣接して、上記相似形である複数枚のレンズが貼り合わされているのが好ましい。
【００２１】
また、本発明の撮像レンズの製造方法は、複数の上記レンズアレイを用いて、上記光軸の方向に隣接する該レンズアレイ同士を貼り合わせてレンズアレイユニットを製造する工程と、上記レンズアレイユニットから、各レンズアレイにつき１枚の上記レンズを切り出す工程とを含むのが好ましい。
【００２２】
上記の構成によれば、複数のレンズアレイを貼り合わせたレンズアレイユニットから切り出された、複数枚のレンズを備えているウエハレベルレンズにおいて、小型化が実現できる。
【００２３】
また、本発明の撮像レンズは、上記撮像レンズの光軸に対して垂直な断面において、上記有効領域が円形でなくてもよい。
【００２４】
すなわち、撮像レンズの光軸に対して垂直である、撮像レンズの断面において、有効領域が円形（回転対称である一般的なレンズ）であるレンズの該有効領域を部分的に削除しても、本発明の撮像レンズを実現することが可能である。
【００２５】
また、本発明のレンズアレイは、レンズアレイの平面視において、縦方向の縁が弓形であり、横方向の縁が直線形である有効領域を備えた複数枚のレンズが、縦方向および横方向に並ぶようにウエハに配置されており、上記複数枚のレンズの各々は、上記縦方向の寸法と上記横方向の寸法との比率が、３：４または９：１６であり、上記縦方向の１列を構成する各レンズの上記有効領域が連なって配置されていることを特徴としている。
【００２６】
上記の構成によれば、撮像レンズの小型化が可能である、本発明の撮像レンズのうち１枚を構成するレンズを、１つのウエハにおいて数多く配置することができる。従って、１つのウエハに設けられるレンズの枚数を増加させることができるため、短時間でより多くの撮像レンズを製造することが可能となる。
【００２７】
また、本発明の撮像モジュールは、本発明の撮像レンズと、上記受光部を備えている撮像素子とを備えていることを特徴としている。
【００２８】
上記の構成によれば、撮像レンズの小型化が可能であるので、撮像モジュールの小型化が可能である。
【発明の効果】
【００２９】
以上のとおり、本発明の撮像レンズは、ウエハにおける同一面に複数枚のレンズが配置されて成るレンズアレイから、該レンズのうちの１枚を切り出して製造された撮像レンズであって、上記撮像レンズの有効領域の外周に設けられた外周領域の、上記撮像レンズの光軸に対して垂直な断面の形状が、上記撮像レンズが光を集光する受光部の形状の相似形である。
【００３０】
また、本発明の撮像レンズの製造方法は、ウエハにおける同一面に複数枚のレンズが配置されて成るレンズアレイから、該レンズのうちの１枚を切り出して製造された撮像レンズの製造方法であって、上記撮像レンズの有効領域の外周に設けられた外周領域の、上記撮像レンズの光軸に対して垂直な断面の形状が、上記撮像レンズが光を集光する受光部の形状の相似形であるように、上記レンズアレイからの切り出しを行う工程を含む。
【００３１】
従って、撮像レンズの小型化が可能であるという効果を奏する。
【００３２】
また、本発明のレンズアレイは、レンズアレイの平面視において、縦方向の縁が弓形であり、横方向の縁が直線形である有効領域を備えた複数枚のレンズが、縦方向および横方向に並ぶようにウエハに配置されており、上記複数枚のレンズの各々は、上記縦方向の寸法と上記横方向の寸法との比率が、３：４または９：１６であり、上記縦方向の１列を構成する各レンズの上記有効領域が連なって配置されている。
【００３３】
従って、短時間でより多くの撮像レンズを製造することが可能となるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】図１（ａ）〜（ｄ）は、本発明の撮像レンズの製造方法を示す斜視図であり、特に、図１（ｄ）は、本発明の撮像レンズの構成を示す斜視図である。
【図２】図２（ａ）は、従来技術に係るレンズアレイにおける、複数枚のレンズの配置を示す平面図であり、図２（ｂ）は、従来技術に係る撮像レンズの構成を示す斜視図である。
【図３】本発明に係るレンズアレイにおける、複数枚のレンズの配置を示す平面図である。
【図４】図１（ｄ）に示す撮像レンズを備えたカメラモジュールの構成の一例を示す断面図、およびそれに対応する撮像レンズおよび撮像素子の構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
〔従来技術に係るレンズアレイにおける、複数枚のレンズの配置〕
図２（ａ）は、従来技術に係るレンズアレイにおける、複数枚のレンズの配置を示す平面図である。
【００３６】
図２（ａ）に示すレンズアレイ１２０は、ウエハ１２１に複数枚のレンズ１２２を備えているものである。
【００３７】
ウエハ１２１は、例えば樹脂から成るものである。
【００３８】
ウエハ１２１は、金型を用いたレンズ面（球面であるか非球面であるかは問わない）の転写により、その両面に該レンズ面が成形される。そして、１枚のレンズ１２２は、ウエハ１２１において互いに対向するように配置されている、ウエハ１２１における一方の面に成形されたレンズ面と、ウエハ１２１における他方の面に成形されたレンズ面とを備えたものである。
【００３９】
レンズ１２２は、各レンズ面に、レンズとしての機能を有する有効領域１２３を備えている。
【００４０】
ここで、レンズアレイ１２０の平面視において、各レンズ１２２の有効領域１２３は、図２（ａ）に示すように円形となっている。換言すれば、撮像レンズの光軸（詳細は後述する）に対して垂直なレンズアレイ１２０の面である、ウエハ１２１における一方の面または他方の面を平面図として示した場合、各レンズ１２２の有効領域１２３は、円形に見える。つまり、図２（ａ）に示す各レンズ１２２のレンズ面は、回転対称であると言える。
【００４１】
ここで、図２（ａ）に示すレンズアレイ１２０には、ウエハ１２１の両面において、複数枚のレンズ１２２が、縦横に一定のピッチで並んだ、正方形状の行列を構成するように配置されている。
【００４２】
すなわち、複数枚のレンズ１２２は、互いに平行である複数のレンズ列（横）１２４ａ〜１２４ｅを構成すると共に、互いに平行である複数のレンズ列（縦）１２５ａ〜１２５ｅを構成するように配置されている。
【００４３】
また、レンズ列（横）１２４ａ内において隣接する、任意の２枚のレンズ１２２のピッチは、全て等しい。レンズ列（横）１２４ｂ〜１２４ｅについても同様である。また、レンズ列（縦）１２５ａ内において隣接する、任意の２枚のレンズ１２２のピッチは、全て等しい。レンズ列（縦）１２５ｂ〜１２５ｅについても同様である。レンズ列（横）１２４ａにおける該ピッチと、レンズ列（縦）１２５ａにおける該ピッチとを比較すると、互いに直角の関係となるが、距離の絶対値は同じとなる。各レンズ列（横）１２４ｂ〜１２４ｅにおける該ピッチと、対応する各レンズ列（縦）１２５ｂ〜１２５ｅにおける該ピッチとを比較しても同様である。
【００４４】
なお、図２（ａ）には、レンズアレイ１２０が、レンズ列（横）１２４ｃの両側、およびレンズ列（縦）１２５ｃの両側に、各側につき１枚のレンズ１２２をさらに備えた構成を図示している。
【００４５】
レンズアレイ１２０は、図２（ａ）中に示した切りしろ１２６にて切断される。これにより、レンズアレイ１２０が備えている複数枚のレンズ１２２は、１枚のレンズ１２２毎に切断される。
【００４６】
ここで、上記行列を構成する複数枚のレンズ１２２をレンズアレイ１２０から切り出す場合、特に、複数枚のレンズ１２２を一括してレンズアレイ１２０から切り出す場合、切りしろ１２６は、平面視において格子状であるのが好ましい。具体的に、切りしろ１２６は、格子状であり、かつ格子における間をすかした領域の１つにつき、１枚のレンズ１２２が位置するように決定されるのが好ましい。
【００４７】
切りしろ１２６を上記のような格子状とすることにより、切りしろ１２６は、縦横のいずれかに伸びる直線のみにより構成される。この結果、レンズ１２２の切り出し時において、切断を行うための機器（図２（ａ）には図示しない）を蛇行させる必要が無くなるため、複数枚のレンズ１２２の切り出し、すなわちレンズ１２２の個片化が簡単となる。
【００４８】
また、切りしろ１２６は、各レンズ１２２を囲むように設けられた円形とすることも考えられるが、この場合、切りしろ１２６が蛇行し、レンズ１２２の個片化が困難となる。
【００４９】
〔従来技術に係る撮像レンズの構成〕
図２（ｂ）は、従来技術に係る撮像レンズの構成を示す斜視図である。
【００５０】
複数のレンズアレイを貼り合わせ、これ（レンズアレイユニット）を、各レンズアレイが備えているレンズの組み合わせ毎に分割して、レンズ複数枚で構成されたウエハレベルレンズを製造することが可能である。
【００５１】
すなわち、図２（ｂ）に示すウエハレベルレンズ１２７は、レンズアレイ１２０、レンズアレイ１２０Ａ、およびレンズアレイ１２０Ｂという３つのレンズアレイにより製造される。なお、レンズアレイ１２０Ａおよびレンズアレイ１２０Ｂは、各レンズ面の形状を除くと、レンズアレイ１２０と同じ構成であるレンズアレイであり、便宜上、図示を省略している。
【００５２】
そして、ウエハレベルレンズ１２７は、レンズアレイ１２０が備えるレンズ１２２、レンズアレイ１２０Ａが備えるレンズ１２２Ａ、およびレンズアレイ１２０Ｂが備えるレンズ１２２Ｂという、３種類３枚のレンズによって構成されたものである。
【００５３】
また、ウエハレベルレンズプロセスにより、ウエハレベルレンズ１２７を製造する手順は、例えば以下のとおりである。
【００５４】
まず、レンズアレイ１２０とレンズアレイ１２０Ａとを貼り合わせる。このとき、レンズアレイ１２０が備える複数枚のレンズ１２２と、レンズアレイ１２０Ａが備える複数枚のレンズ１２２Ａとが、１対１の対応関係で対向配置されるように、レンズアレイ１２０とレンズアレイ１２０Ａとが貼り合わされる。
【００５５】
また、レンズアレイ１２０と貼り合わされたレンズアレイ１２０Ａと、レンズアレイ１２０Ｂとを貼り合わせる。このとき、レンズアレイ１２０Ａが備える複数枚のレンズ１２２Ａと、レンズアレイ１２０Ｂが備える複数枚のレンズ１２２Ｂとが、１対１の対応関係で対向配置されるように、レンズアレイ１２０Ａとレンズアレイ１２０Ｂとが貼り合わされる。
【００５６】
そして、レンズアレイ１２０、レンズアレイ１２０Ａ、およびレンズアレイ１２０Ｂを貼り合わせたものを、互いに対向配置の関係にある、１枚のレンズ１２２、１枚のレンズ１２２Ａ、および１枚のレンズ１２２Ｂを１組として切断する。該切断された、レンズ１２２、レンズ１２２Ａ、およびレンズ１２２Ｂの１組が、ウエハレベルレンズ１２７を構成する各レンズに相当する。
【００５７】
なお、レンズ１２２、レンズ１２２Ａ、およびレンズ１２２Ｂの上記１組を切断するための切りしろ１２６が、上述した格子状である場合について考える。この場合、切りしろ１２６にて切断されて製造されたウエハレベルレンズ１２７は、該ウエハレベルレンズ１２７の光軸１２７ｃに対して垂直である断面の形状、すなわち外形が、有効領域１２３（外形が円形）に加え、その周囲の領域を含む正方形となる。
【００５８】
正方形の外形を有するウエハレベルレンズ１２７は、射出成形等により製造された撮像レンズと比較して外形が大きくなるため、大型であるという問題が発生する。
【００５９】
以上の問題は、１つのレンズアレイ１２０を切断して、１枚のレンズ１２２によりウエハレベルレンズを製造する場合についても同様に発生する。また、以上の問題は、ウエハレベルレンズの外形が円形であっても同様に発生する。
【００６０】
〔実施の形態に係るレンズアレイにおける、複数枚のレンズの配置〕
図３は、本実施の形態に係るレンズアレイにおける、複数枚のレンズの配置を示す平面図である。
【００６１】
図３に示すレンズアレイ１３０は、ウエハ１３１における同一面に複数枚のレンズ１３２が配置されて成るものである。
【００６２】
ウエハ１３１は、例えば樹脂から成るものであり、好ましくは、熱硬化性樹脂または紫外線硬化性樹脂から成るものである。
【００６３】
ウエハ１３１は、金型を用いたレンズ面（球面であるか非球面であるかは問わない）の転写により、その両面に該レンズ面が成形される。そして、１枚のレンズ１３２は、ウエハ１３１において互いに対向するように配置されている、ウエハ１３１における一方の面に成形されたレンズ面と、ウエハ１３１における他方の面に成形されたレンズ面とを備えたものである。
【００６４】
レンズ１３２は、各レンズ面に、レンズとしての機能を有する有効領域１３３を備えている。なお、有効領域１３３は、図２（ａ）に示す有効領域１２３と異なる形状となっているが、これについては後述する。
【００６５】
レンズアレイ１３０の構成のうち、以上で説明したものについては、レンズアレイ１２０の構成と概ね同じである。
【００６６】
図３に示すレンズアレイ１３０には、ウエハ１３１の両面において、複数枚のレンズ１３２が配置されている。
【００６７】
ここで、ウエハ１３１の両面における、複数枚のレンズ１３２の配置は、レンズアレイ１２０のそれ、すなわちウエハ１２１の両面における、複数枚のレンズ１２２の配置と異なる。
【００６８】
以下、ウエハ１３１の両面における、複数枚のレンズ１３２の配置について説明する。
【００６９】
まず、複数枚のレンズ１３２は、互いに平行である複数のレンズ列（横）１３４ａ〜１３４ｇを構成するように配置されている。また、複数枚のレンズ１３２は、互いに平行である複数のレンズ列（縦）１３５ａ〜１３５ｇを構成するように配置されている。
【００７０】
各レンズ列（横）１３４ａ〜１３４ｇと各レンズ列（縦）１３５ａ〜１３５ｇとは、レンズアレイ１３０の平面視において、互いに垂直な方向に延伸している。以下、レンズアレイ１３０の平面視における、レンズ列（横）１３４ａ〜１３４ｇの延伸方向である、紙面左右方向を「横方向」と称し、レンズ列（縦）１３５ａ〜１３５ｇの延伸方向である、紙面上下方向を「縦方向」と称する。
【００７１】
以下、「縦方向」および「横方向」とは、同一平面上において、互いに直交する２方向を意味するものとする。
【００７２】
すなわち、本実施の形態では、任意の１方向が、縦方向および横方向のいずれか一方とされ、ある１つの平面上において、該１方向に対して垂直な方向が、縦方向および横方向の他方とされる。図３では、紙面左右方向が、横方向とされ、図３の紙面に相当するレンズアレイ１３０の平面上において、紙面左右方向に対して垂直な紙面上下方向が、縦方向とされる。
【００７３】
レンズ列（横）１３４ａを構成する複数枚（ここでは、７枚）のレンズ１３２は、互いに等間隔に、すなわち、横方向に隣接する２枚のレンズ１３２間のピッチが一定となるように配置されている。ここで言うピッチとは、隣接する２枚のレンズ１３２に関し、一方のレンズ１３２の中心と、他方のレンズ１３２の中心とを結んだ直線の距離である。レンズ列（横）１３４ｂ〜１３４ｇについても、レンズ列（横）１３４ａと同様である。
【００７４】
すなわち、レンズ列（横）１３４ａ〜１３４ｇのうち１列を構成する複数枚のレンズ１３２は、横方向に隣接する、任意の２枚のレンズ１３２間のピッチが一定となるように配置されている。
【００７５】
レンズ列（縦）１３５ａを構成する複数枚（ここでは、７枚）のレンズ１３２は、互いに等間隔に、すなわち、縦方向に隣接する２枚のレンズ１３２間のピッチが一定となるように配置されている。レンズ列（縦）１３５ｂ〜１３５ｇについても、レンズ列（縦）１３５ａと同様である。
【００７６】
すなわち、レンズ列（縦）１３５ａ〜１３５ｇのうち１列を構成する複数枚のレンズ１３２は、縦方向に隣接する、任意の２枚のレンズ１３２間のピッチが一定となるように配置されている。
【００７７】
ここで、複数枚のレンズ１３２における有効領域１３３の各々は、レンズアレイ１３０の平面視において、縦方向の縁１３８ｖの形状が弓形となっている一方、横方向の縁１３８ｔの形状が直線形となっている。ここで言う直線形とは、縁が丸みを帯びておらず、対応するレンズの光軸に沿った縁の断面が平面である形状である。
【００７８】
換言すれば、各有効領域１３３は、縦方向の縁１３８ｖの全てを縁（円周）として有する円形である元の外形から、横方向の縁１３８ｔを設けることにより、該元の外形における縦方向の両端に相当する部分を削除した外形となっている。また、換言すれば、各有効領域１３３は、縦方向の縁１３８ｖの全てを縁（表面）として有する球面等である元の有効領域から、横方向の縁１３８ｔを設けることにより、該元の有効領域における縦方向の両端に相当する部分を削除したものである。
【００７９】
そして、これに伴い、複数枚のレンズ１３２の各々は、縦方向の寸法ａｗと横方向の寸法ｂｗとの比率ａ：ｂが、レンズ１３２を備えた撮像モジュールを構成する場合に用いられる撮像素子の受光部（図示しない）の縦横比、または撮像素子の外形の縦横比と等しくされ、典型的な例としては、ａ：ｂ＝３：４、または、ａ：ｂ＝９：１６とされる。なお、寸法を示す文字ａ、ｂ、およびｗは、いずれも正数である。
【００８０】
さらに、各レンズ列（縦）１３５ａ〜１３５ｇは、自列を構成する複数枚のレンズ１３２が、縦方向において、直線形である横方向の縁１３８ｔにて一体とされている。そして、これに伴い、該自列を構成する複数枚のレンズ１３２は、縦方向に連なるように配置されている。
【００８１】
なお、図３には、レンズアレイ１３０が、各レンズ列（縦）１３５ｂおよび１３５ｆの両側に、各側につき１枚のレンズ１３２をさらに備えていると共に、各レンズ列（縦）１３５ｃ〜１３５ｅの両側に、各側につき２枚のレンズ１３２をさらに備えた構成を図示している。これらのレンズ１３２についても、レンズ列（横）１３４ａ〜１３４ｇおよびレンズ列（縦）１３５ａ〜１３５ｇに含まれている複数枚のレンズ１３２と同じ構成である。
【００８２】
レンズアレイ１３０は、図３中に示した切りしろ１３６にて切断される。これにより、レンズアレイ１３０が備えている複数枚のレンズ１３２は、１枚のレンズ１３２毎に切断される。
【００８３】
ここで、複数枚のレンズ１３２をレンズアレイ１３０から切り出す場合、特に、複数枚のレンズ１３２を一括してレンズアレイ１３０から切り出す場合、切りしろ１３６は、レンズアレイ１３０の平面視において格子状である。具体的に、切りしろ１３６は、格子状であり、かつ格子における間をすかした領域の１つにつき、１枚のレンズ１３２が位置するように決定されている。
【００８４】
但し、切りしろ１３６は、レンズアレイ１３０の平面視において、各レンズ１３２における縦方向の寸法がａｗとなり、各レンズ１３２における横方向の寸法がｂｗとなるように決定されている。
【００８５】
これにより、ウエハレベルレンズのうち１枚を構成するレンズ１３２を、１つのウエハ１３１において数多く配置することができる。従って、１つのウエハ１３１に設けられるレンズ１３２の枚数を増加させることができるため、短時間でより多くのウエハレベルレンズを製造することが可能となる。
【００８６】
〔実施の形態に係る撮像レンズの製造方法および構成〕
図１（ａ）〜（ｄ）は、本実施の形態に係る撮像レンズの製造方法を示す斜視図である。特に、図１（ｄ）は、本実施の形態に係る撮像レンズの構成を示す斜視図である。
【００８７】
図１（ｄ）に示すウエハレベルレンズ（撮像レンズ）１１０は、ウエハレベルレンズプロセスにより製造されたものである。このため、短時間での大量生産が可能であり、製造コストを低減することが可能である。また、ウエハレベルレンズ１１０は、各レンズが熱硬化性樹脂または紫外線硬化性樹脂から成る結果、リフローを施すことが可能なものであってもよい。
【００８８】
図１（ａ）〜（ｄ）を参照して、ウエハレベルレンズプロセスによるウエハレベルレンズ１１０の製造方法について説明する。
【００８９】
ここからは、図１（ａ）に示す工程について説明する。
【００９０】
樹脂（好ましくは、熱硬化性樹脂または紫外線硬化性樹脂）から成るウエハ１８１を、金型上１１１ａと金型下１１１ｂとにより挟み込み、ウエハ１８１を加熱して硬化させ、ウエハ１８１をレンズアレイ１８０に成形する。
【００９１】
ここで、図１（ａ）に示すレンズアレイ１８０は、レンズアレイ１２０（図２（ａ）参照）に近い構成であり、レンズアレイ１８０の平面視において、有効領域１８３が円形となる。すなわち、有効領域１８３は、元の外形から部分的にも削除されておらず、レンズアレイ１３０と異なる。
【００９２】
しかしながら、本実施の形態に係るウエハレベルレンズは、有効領域１３３のように有効領域を削除するか否かに関わらず、以下のウエハレベルレンズプロセスにより製造することが可能である。本実施の形態に係るウエハレベルレンズを実現する場合、図１（ａ）に示すレンズアレイ１８０を用いるか、図３に示すレンズアレイ１３０を用いるかについては、特に限定されない。
【００９３】
なお、レンズアレイ１８０がレンズアレイ１３０と対応するが、ウエハ１８１はウエハ１３１と対応し、レンズ１８２はレンズ１３２と対応し、有効領域１８３は有効領域１３３と対応し、切りしろ１８６は、切りしろ１３６と対応する。
【００９４】
ここで、金型上１１１ａは、レンズ１８２における一方のレンズ面を、ウエハ１８１に複数成形することが可能であるように、ウエハ１８１を挟み込む面（転写面）に、該レンズ面と反対の形状が複数形成されている。
【００９５】
同様に、金型下１１１ｂは、レンズ１８２における他方のレンズ面を、ウエハ１８１に複数成形することが可能であるように、ウエハ１８１を挟み込む面に、該レンズ面と反対の形状が複数形成されている。
【００９６】
また、金型上１１１ａに形成された、レンズ１８２における一方のレンズ面と反対の形状の各々と、金型下１１１ｂに形成された、レンズ１８２における他方のレンズ面と反対の形状の各々とは、金型上１１１ａと金型下１１１ｂとによりウエハ１８１を挟み込む際に、１対１に対応し、かつ対応する形状同士が互いに対向するように配置されている。
【００９７】
レンズアレイ１８０に成形された、互いに対向する各レンズ面の組み合わせが、１枚のレンズ１８２となる。
【００９８】
また、この例と同様の要領で、金型により、ウエハ１８１と別のウエハを、レンズアレイ１８０と別のレンズアレイに成形する。以下では、レンズアレイ１８０と別のレンズアレイを、レンズアレイ１８０Ａと称する。なお、レンズアレイ１８０Ａは、各レンズ面の形状を除くと、レンズアレイ１８０と同じ構成であるレンズアレイである。
【００９９】
ここからは、図１（ｂ）に示す工程について説明する。
【０１００】
図１（ａ）に示す工程における成形によりそれぞれ得られた、レンズアレイ１８０とレンズアレイ１８０Ａとを貼り合わせる。ウエハレベルレンズ１１０の光軸１１０ｃの方向に隣接する、レンズアレイ１８０とレンズアレイ１８０Ａとを貼り合わせたものを、レンズアレイユニット１１２と称する。
【０１０１】
このとき、レンズアレイ１８０に成形されたレンズ１８２と、それに対応する、レンズアレイ１８０Ａに成形された有効領域１８３Ａを備えているレンズ１８２Ａとが、互いに対向配置されるように、上記の貼り合わせが行われる。より好ましくは、ウエハレベルレンズ１１０の光軸１１０ｃの方向に隣接する、レンズアレイ１８０に成形された各レンズ１８２と、レンズアレイ１８０Ａに成形された各レンズ１８２Ａとが、１対１に対応し、かつ互いに対向配置されるように、上記の貼り合わせが行われる。
【０１０２】
より具体的に、互いに対向配置された、レンズ１８２およびレンズ１８２Ａにおいては、上記の貼り合わせ後において、互いの光軸が同一直線上に位置しているのが理想である。
【０１０３】
なお、レンズ１８２Ａの有効領域１８３Ａは、その形状が特に限定されず、また、レンズ１８２Ａのレンズ面毎に異なる形状となる場合がある。そこで、図１（ｂ）、および図１（ｄ）では、図示の便宜上、有効領域１８３Ａを点線で図示するにとどめた。有効領域の形状が限定されないのは、レンズ１８２の有効領域１８３においても同様である。
【０１０４】
ここからは、図１（ｃ）に示す工程について説明する。
【０１０５】
レンズアレイユニット１１２を、切断機器１１３により切断する。
【０１０６】
ここで、切断機器１１３は、対向配置の関係にあるレンズ１８２およびレンズ１８２Ａの１組である、レンズ組み合わせ１１４を単位として、上記の切断を行う。また、上記の切断は、切りしろ１３６に対応する、レンズアレイ１８０およびレンズアレイ１８０Ａにおいて決定される切りしろ１８６にて行われる。
【０１０７】
切断機器１１３による切断後のレンズ組み合わせ１１４を、図１（ｄ）に示している。
【０１０８】
図１（ｄ）に示す、１つのレンズ組み合わせ１１４が、ウエハレベルレンズ１１０に相当する。
【０１０９】
切りしろ１８６にて切断されて製造されたウエハレベルレンズ１１０は、該ウエハレベルレンズ１１０の光軸１１０ｃに対して垂直である断面（撮像レンズの光軸に対して垂直である、撮像レンズの断面）の形状、すなわち外形が、以下のようになる。但し、該断面は、ウエハレベルレンズ１１０の外形を規定する面であるため、レンズ１８２の最も外側（有効領域１８３の外周）にあたる外周領域１８４の断面、および、レンズ１８２Ａの最も外側（有効領域１８３Ａの外周）にあたる外周領域１８４Ａの断面を意味することになる。つまり、ここで言う「ウエハレベルレンズ１１０の断面」とは、外周領域１８４および外周領域１８４Ａの両断面となる。
【０１１０】
すなわち、ウエハレベルレンズ１１０を構成するレンズ１８２は、ウエハレベルレンズ１１０が光を集光する受光部１４４Ｒ（図４参照。例えば、撮像素子の受光部、または撮像素子の外形に相当）の中心１４４Ｒｃに対応する、有効領域１８３ｃの一部分が中心である。このことは、レンズ１８２Ａにおいても同様である。
【０１１１】
また、ウエハレベルレンズ１１０の光軸１１０ｃに対して垂直である、ウエハレベルレンズ１１０の上記断面の形状、すなわちウエハレベルレンズ１１０の外形が、受光部１４４Ｒの縦横比と同じになる。すなわち、受光部１４４Ｒにおける、縦方向の寸法と横方向の寸法との比率がａ：ｂである場合、ウエハレベルレンズ１１０は、縦方向の寸法と横方向の寸法との比率がａ：ｂとなる。ここでは、縦方向の寸法をａｚとし、横方向の寸法をｂｚとしている。なお、寸法を示す文字ｚは、正数である。
【０１１２】
換言すれば、ウエハレベルレンズ１１０は、その有効領域１８３および１８３Ａの外周にそれぞれ設けられた外周領域１８４および１８４Ａの、光軸１１０ｃに対して垂直な断面の形状が、受光部１４４Ｒの形状の相似形である。
【０１１３】
なお、本実施の形態に係るウエハレベルレンズは、ウエハレベルレンズ１１０において説明した上記の外形を有していればよい。その反面、レンズアレイ１３０のレンズ１３２のような、有効領域を削除する構成自体は、本実施の形態に係るウエハレベルレンズにおいて必須の構成でない。これが、本実施の形態に係るウエハレベルレンズを実現する場合、図１（ａ）に示すレンズアレイ１８０を用いるか、図３に示すレンズアレイ１３０を用いるかについては、特に限定されない理由であると言える。
【０１１４】
これにより、ウエハレベルレンズにおいて、小型化が可能となる。
【０１１５】
すなわち、例えばウエハレベルレンズと撮像素子とを組み合わせてカメラモジュールを構成する場合を考える。
【０１１６】
上記撮像素子の受光部の縦横比は、通常３：４もしくは９：１６である。つまり、撮像素子の受光部は、一般に長方形となる。このため、ウエハレベルレンズの光軸に対して垂直である、ウエハレベルレンズの断面の形状（ウエハレベルレンズの外形）が、該長方形の長辺の寸法（ウエハレベルレンズ１１０では、横方向の寸法）を１辺の寸法として持つ正方形であると、ウエハレベルレンズでは、該長方形の短辺の方向（ウエハレベルレンズ１１０では、縦方向）において、該受光部にとって不要な領域を生じる。従来、この不要な領域が、ウエハレベルレンズの大型化の要因となっていた。
【０１１７】
そこで、外周領域１８４および１８４Ａの、光軸１１０ｃに対して垂直な断面の形状を、受光部１４４Ｒの形状の相似形として、上記の不要な領域に該当するウエハレベルレンズの部分を削除することで、外形が小型化されたウエハレベルレンズ１１０を実現することができる。
【０１１８】
また、上記の不要な領域を削除することで、受光部に侵入する迷光成分を低減することも可能となる。
【０１１９】
なお、受光部は、単に撮像素子が備えている構成に加え、撮像素子における撮像レンズと向かい合う面そのものである（その形状が撮像素子の外形に相当する）構成であってもよいし、撮像素子以外の部材が備えている構成であってよい。
【０１２０】
通常、レンズは回転対称に作製され、レンズにより形成される像は円形となり、この円を例えば有効像円と表現する。一方で、例えば、撮像素子の外形および受光部の形状は一般に四角形となる。よって、受光部の外に該当する有効像円の部分は、不要となる。この不要な部分に対応するレンズ部分については、撮像レンズの組み立て構成に必要な部分以外は、有効像円に影響を及ぼす有効領域（光学有効領域とも言う）であっても、不要である。
【０１２１】
なお、実際のウエハレベルレンズは、ウエハレベルレンズ１１０に対して、開口絞り、およびウエハレベルレンズの像面を保護するためのカバーガラス等の部品を搭載して構成するのが一般的である。
【０１２２】
また、本発明に係るウエハレベルレンズが備えているレンズの枚数は、２枚に限定されず、１枚であってもよいし、３枚以上であってもよい。
【０１２３】
レンズの枚数が１枚である場合、レンズアレイユニットは形成されず、レンズアレイユニットのかわりに１つのレンズアレイを切断して、該ウエハレベルレンズを製造することになる。
【０１２４】
一方、レンズの枚数が３枚以上である場合、３つ以上のレンズアレイを用いるが、隣接するレンズアレイ同士を貼り合わせて、１つのレンズアレイユニットを形成して、該レンズアレイユニットを切断して、該ウエハレベルレンズを製造することになる。
【０１２５】
また、レンズアレイ１３０を用いて、図１（ａ）〜（ｄ）に示す手順でウエハレベルレンズ１１０を構成することも可能であり、この場合は、光軸１１０ｃに対して垂直である、ウエハレベルレンズ１１０の断面において、有効領域１３３が円形でない。
【０１２６】
すなわち、光軸１１０ｃに対して垂直である、ウエハレベルレンズ１１０の断面において、有効領域が円形（回転対称である一般的なレンズ）であるレンズの該有効領域を部分的に削除しても、本実施の形態に係るウエハレベルレンズを実現することが可能である。
【０１２７】
〔実施の形態に係る撮像レンズを備えたカメラモジュールの構成〕
図４は、図１（ｄ）に示す撮像レンズを備えたカメラモジュールの構成の一例を示す断面図、およびそれに対応する撮像レンズおよび撮像素子の構成を示す平面図である。
【０１２８】
図４に示すカメラモジュール（撮像モジュール）１４０は、レンズバレル（鏡筒）１４１に、図１（ｄ）に示すウエハレベルレンズ１１０を組み込んで構成されたものである。
【０１２９】
レンズバレル１４１は、ウエハレベルレンズ１１０が組み込まれるものであり、例えば円筒状の部材である。
【０１３０】
ウエハレベルレンズ１１０は、全てのレンズ面が、レンズバレル１４１の長さ方向を向くように、レンズバレル１４１に組み込まれる。一方、レンズバレル１４１に組み込まれたウエハレベルレンズ１１０の側面は、レンズバレル１４１の側面により固定される。
【０１３１】
また、図４に示すカメラモジュール１４０はさらに、レンズホルダ１４２、ＡＦ（オートフォーカス）等機構系１４３、撮像素子１４４、および基材１４５を備えている。
【０１３２】
レンズホルダ１４２は、ウエハレベルレンズ１１０およびレンズバレル１４１を収容する筐体である。
【０１３３】
ＡＦ等機構系１４３は、カメラモジュール１４０におけるオートフォーカス機能を担っている。また、ＡＦ等機構系１４３は、該オートフォーカス機能の他にも、各種の機能を担っている。
【０１３４】
撮像素子１４４は例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device：電荷結合素子）またはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor：相補型金属酸化膜半導体）等の固体撮像素子によって構成されている。撮像素子１４４は、ウエハレベルレンズ１１０が形成した像を、光として受光するものである。
【０１３５】
基材１４５は、撮像素子１４４が搭載されるものである。
【０１３６】
撮像素子１４４は、ウエハレベルレンズ１１０が光を集光する対象である受光部１４４Ｒを備えている。受光部１４４Ｒは、撮像素子１４４において上記受光を行うものである。
【０１３７】
受光部１４４Ｒを、ウエハレベルレンズ１１０側を向く平面の部材として見ると、この平面は、縦方向の寸法がａｘであり、横方向の寸法がｂｘである。すなわち、受光部１４４Ｒの縦横比は、ａ：ｂとなっている。
【０１３８】
また、撮像素子１４４は、ウエハレベルレンズ１１０の光軸１１０ｃに対して垂直である断面の形状、すなわち撮像素子１４４の外形における、縦方向の寸法がａｙであり、横方向の寸法がｂｙである。すなわち、撮像素子１４４の外形の縦横比は、ａ：ｂとなっている。
【０１３９】
一方、ウエハレベルレンズ１１０は、縦方向の寸法がａｚであり、横方向の寸法がｂｚである。すなわち、ウエハレベルレンズ１１０の外形は、縦方向の寸法と横方向の寸法との比率が、ａ：ｂとなっている。該比率ａ：ｂは、上記受光部１４４Ｒの縦横比、ならびに、上記撮像素子１４４の外形の縦横比と等しい。従って、ウエハレベルレンズ１１０は、外形（外周領域１８４および１８４Ａの、光軸１１０ｃに対して垂直な断面の形状）が、受光部１４４Ｒおよび撮像素子１４４の外形の各形状の相似形となっている。
【０１４０】
なお、寸法を示す文字ｘおよびｙはいずれも、正数である。
【０１４１】
なお、ウエハレベルレンズ１１０の外形における、縦方向の寸法と横方向の寸法との比率が、ａ：ｂとなる場合、上記受光部１４４Ｒの縦横比、および上記撮像素子１４４の外形の縦横比のうち、少なくとも一方がａ：ｂになればよい。上記受光部１４４Ｒの縦横比と、上記撮像素子１４４の外形の縦横比との両方がａ：ｂになることは必須でない。
【０１４２】
また、ウエハレベルレンズ１１０は、ウエハレベルレンズ１１０の外形および受光部１４４Ｒの形状に関し、受光部１４４Ｒの中心１４４Ｒｃに対応する有効領域１８３および１８３Ａの各部分が中心となっている。および／または、ウエハレベルレンズ１１０は、ウエハレベルレンズ１１０および撮像素子１４４の外形に関し、撮像素子１４４の外形における中心１４４ｃに対応する有効領域１８３および１８３Ａの各部分が中心となっている。
【０１４３】
図４では、ウエハレベルレンズ１１０は、中心１４４Ｒｃに対応する有効領域１８３および１８３Ａの各部分が中心となっていると共に、中心１４４ｃに対応する有効領域１８３および１８３Ａの各部分が中心となっている。図４では、有効領域１８３における該中心を中心１８３ｃとし、有効領域１８３Ａにおける該中心を中心１８３Ａｃとして図示している。
【０１４４】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１４５】
本発明は、ウエハレベルレンズに利用することが可能である。
【符号の説明】
【０１４６】
１１０  ウエハレベルレンズ（撮像レンズ）
１１０ｃ  光軸
１１２  レンズアレイユニット
１３０  レンズアレイ
１３１  ウエハ
１３２  レンズ
１３３  有効領域
１３４ａ〜１３４ｇ  レンズ列（横）
１３５ａ〜１３５ｇ  レンズ列（縦）
１３６  切りしろ
１３８ｔ  横方向の縁
１３８ｖ  縦方向の縁
１４０  カメラモジュール（撮像モジュール）
１４４  撮像素子
１４４Ｒ  受光部
１８０  レンズアレイ
１８０Ａ  レンズアレイ
１８１  ウエハ
１８２  レンズ
１８２Ａ  レンズ
１８３  有効領域
１８３Ａ  有効領域
１８４  外周領域
１８４Ａ  外周領域
ａｗ  縦方向の寸法
ｂｗ  横方向の寸法
【図１】
2013007970.tif 000003
【図２】
2013007970.tif 000004
【図３】
2013007970.tif 000005
【図４】
2013007970.tif 000006